• 中学3年生
  • 前期期末テスト

運動と仕事

運動では、速さを求めるため、距離と時間を把握することが求められます。単位を正しく使いこなすことが必要です。練習量を確保しましょう。

言葉の意味を、正しく理解しておきましょう。

振り子

おもりを吊るしたものが、ある高さから自然に落下し、規則的に左右に触れるもの。はじめに離したおもりの高さ以上にが上がらず、糸の長さが短いほど周期も短くなる。

位置エネルギー

ものが高さを得た時に、落下によって発するエネルギーのこと。ものの重さと高さに関係する。

運動エネルギー

ものが動くことによって、発するエネルギーのこと。ものの重さと速さに関係する。

力学的エネルギー保存の法則

あらゆる落下を伴う運動では、位置エネルギーと運動エネルギーの和は常に一定である法則。

次の問いに答えなさい。

振り子のおもりを上へ上げてから手を離す。おもりが移動する間、位置エネルギーはどう変化するか。

一番下までは減少し、その後増加する 振り子のおもりが持つ位置エネルギーは基準面からの高さで決まる

おもりを振る途中でおもりの糸を切ると、切った後のおもりの高さはどのように変化するか。

はじめと同じ高さまで上がる 位置エネルギーと運動エネルギーは保存される

振り子のおもりのように、位置エネルギーの大きさと運動エネルギーの大きさの和が一定になることを何というか。

力学的エネルギー保存の法則

仕事の捉え方

ものを運ぶことによって、運ぶための労力を数値化したものです。考え方を正しく把握しましょう。

仕事量

質量〔N〕×距離〔m〕=仕事量〔J〕で求める大きさのこと。

仕事率

仕事量〔J〕÷時間〔秒〕=仕事率〔W〕で求める大きさのこと。

次の問いに答えなさい。

30㎏の荷物を2m持ち上げる仕事量はどれだけか。

300N×2m=600J

上の動作を、最も力の大きさが小さくすむ方法を次の中から1つ選びなさい。
ア:手で持ち上げる イ:定滑車を使う ウ:動滑車を使う

ウ 動滑車を用いて物を持ち上げると、半分の力で持ち上げられる

この仕事を40秒かけて行った場合、仕事率はどうなるか。

600J÷40秒=15W